山東省四期A 型花崗巖類及其對大地構(gòu)造演化的啟示

王斌，宋明春，周建波，丁正江，鮑中義，呂軍陽，王珊珊

（1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊，山東 威海 264209；2.吉林大學地球科學學院，長春 130061）

A型花崗巖的分類、巖漿起源和演化、形成的特殊構(gòu)造背景和重要的地球動力學意義，是當前地學研究中的一個前沿課題，已引起眾多學者的關(guān)注[1-6]。A型花崗巖是Loiselle等首先根據(jù)堿性（alkaline）、貧水（anhydrous）和非造山（anorogenic）三個英文單詞字首“A”提出[7]。該類型花崗巖以高Si、富K，貧Ca、Mg和Al，富集HFSE，強烈虧損Ba、Sr、P、Ti為特征，REE 配分曲線呈具顯著Eu 負異常的分布模式[6]。一般認為A型花崗巖可以劃分為兩種不同類型，A1類型被認為源自地幔，為非造山型，通常侵位于板內(nèi)裂谷環(huán)境或形成于板內(nèi)巖漿作用；A2類型為后造山型，通常侵位于陸-陸碰撞的后造山環(huán)境，可能源于大陸地殼或底板地殼的熔融[8-11]。A型花崗巖形成于地殼伸展減薄構(gòu)造背景下的拉張環(huán)境，與碰撞后造山過程密切相關(guān)[5-7，12-14]。地殼拉張背景的性質(zhì)及程度是制約A型花崗巖形成并影響其巖漿性質(zhì)、侵位方式等特征的重要因素之一。因此，A型花崗巖的確定已成為判別陸殼伸展拉張構(gòu)造環(huán)境、造山作用結(jié)束時間及地點的重要巖石學標志[9，15-20]。

山東省地質(zhì)構(gòu)造復雜、演化歷史漫長，出現(xiàn)了一些在中國大陸上具有代表意義的地質(zhì)現(xiàn)象：既有太古宙的穩(wěn)定古老陸塊，又有現(xiàn)代仍在活動的斷裂構(gòu)造帶；既有古元古代活動帶，又有大范圍出露的超高壓變質(zhì)帶；既有華北克拉通穩(wěn)定的古生代陸表海沉積，又有與克拉通破壞有關(guān)的中生代盆嶺構(gòu)造、大規(guī)模巖漿活動、大規(guī)模成礦作用等。這些地質(zhì)現(xiàn)象不僅記錄了微陸塊型古板塊演化旋回的完整歷史，也疊加了古特提斯構(gòu)造域的揚子板塊與華北板塊的擠壓拼接和濱太平洋構(gòu)造域的太平洋板塊向歐亞板塊俯沖兩種動力學背景[21-22]。由于復雜的地質(zhì)構(gòu)造過程和多重地球動力學背景，導致了山東省大地構(gòu)造演化的復雜歷程，使得研究者對山東省大地構(gòu)造演化階段的認識存在分歧。

山東地區(qū)自中太古代以來巖漿活動強烈，花崗巖分布廣泛、演化序列清楚、形成時代多期，是研究山東省和華北克拉通地殼演化的經(jīng)典地區(qū)。在魯西地塊中部、膠北地塊和蘇魯造山帶南部及東部出現(xiàn)不同巖漿旋回晚期的A型花崗巖類，分別為臨沂四海山花崗巖類（新太古代）、日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖（新元古代）、威海石島花崗巖類（晚三疊世）、青島嶗山花崗巖類及日照大店石英正長巖類（白堊紀），對于研究山東省和華北克拉通地殼演化具有重要意義。另外，形成于古元古代末（1.86 Ga）的膠北回里淡色花崗巖被認為具有A型花崗巖特征[23]，鑒于膠北地塊的古元古代花崗巖類巖漿活動不甚發(fā)育，本文未對其進行研究。本文以山東省主要的四期A型花崗巖類為研究對象，進行巖石學、鋯石U-Pb年齡及地球化學特征研究，探討其成巖時代、巖石類型、成因與構(gòu)造環(huán)境，對山東主要大地構(gòu)造演化階段進行了限定，對構(gòu)造演化過程進行了討論。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

山東地區(qū)位于中國大陸地殼中的華北板塊的東南緣和中央造山帶的東端（圖1a），由不同時代、不同性質(zhì)、不同構(gòu)造層次的地質(zhì)塊體互相拼貼組合而成。山東省各斷代地層發(fā)育比較齊全，自中太古代至新生代地層都有分布，地表出露以中、新生代和古生代地層為主，元古宙地層分布局限，太古宙地層零星出露。

沂沭斷裂帶（郯廬斷裂帶的山東段）縱貫山東中部，將山東一分為二。蘇魯造山帶奠定了魯東地區(qū)基底構(gòu)造線的總體格局，齊河-廣饒斷裂和聊城-蘭考斷裂則是分劃魯西地塊和華北坳陷平原的構(gòu)造帶。因此，山東地質(zhì)塊體所反映的地表構(gòu)造格局具有一坳（濟陽坳陷）、兩塊（魯西地塊、膠北地塊）、兩帶（沂沭斷裂帶、蘇魯造山帶）及一域（黃、渤海陸架海域）六大構(gòu)造塊體格局，總體顯示為以沂沭斷裂帶為主干，兩側(cè)構(gòu)造線向沂沭斷裂帶逐漸收斂，大致以沂沭斷裂帶南部為收斂端，兩側(cè)向NW及NE方向輻射的“羽狀”或“扇形”構(gòu)造格局。

山東省巖漿活動頗為活躍，從太古宙至新生代都有發(fā)現(xiàn)（圖1b）。除新太古代、古元古代、中生代及新生代有火山活動外，其他地質(zhì)年代均以巖漿侵入活動為主。新太古代巖漿活動在山東境內(nèi)普遍強烈發(fā)育，新元古代在魯東南地區(qū)最強烈，中生代在魯東地區(qū)最強烈。巖漿巖出露面積約30 976 km2，約占全省陸地面積的20%，以中生代巖漿巖出露面積最大，其次為新太古代及新元古代巖漿巖，古生代及中元古代巖漿巖分布最少。按照巖漿巖的時空分布特點，結(jié)合構(gòu)造分區(qū)，將山東巖漿巖劃分為魯西構(gòu)造巖漿區(qū)及魯東構(gòu)造巖漿區(qū)，二者以沂沭斷裂為界[22]（圖1）。魯西的新太古代花崗巖類、魯東南的新元古代花崗巖類和魯東的燕山期花崗巖類均表現(xiàn)為從早期的鈉質(zhì)花崗巖向鈣堿性花崗巖及晚期的偏堿性花崗巖轉(zhuǎn)變的演化趨勢。巖漿巖在空間上具有區(qū)域成帶分布特點，在時間上則顯示出多旋回活動的特點，在形成上具有多成因的特點。因此，巖漿巖在時空分布上的“區(qū)域成帶性”、“多旋回性”和“多成因性”是山東省巖漿巖分布的基本輪廓。巖漿巖的時、空分布及其形成、演化和構(gòu)造運動的發(fā)生、發(fā)展息息相關(guān)。

圖1 山東省侵入巖分布略圖（據(jù)參考文獻[22]）Fig.1 Simplified distribution geological map of intrusive rocks in Shandong province

2 四期A 型花崗巖地質(zhì)特征及巖石特征

本次研究采集魯西臨沂四海山花崗巖類、蘇魯造山帶日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖和日照大店石英正長巖類進行分析測試，采樣位置見圖1b。同時收集晚三疊世石島花崗巖類、早白堊世嶗山花崗巖類數(shù)據(jù)資料進行綜合研究。

2.1 臨沂四海山花崗巖類

四海山花崗巖類由四海山正長花崗巖和摩天嶺二長花崗巖組成。四海山正長花崗巖主要分布于傲徠山巖漿活動帶的南、北兩側(cè)，侵入于新太古代傲徠山花崗巖類中，出露面積約占魯西早前寒武紀侵入巖面積的2.6%，主要巖石類型為正長花崗巖，個別為石英正長巖。巖石主要由鉀長石（51%～64%）、石英（22%～33%）、斜長石（5%～25%）組成，少量黑云母（1%～5%）；分布于魯山、沂山等地的四海山花崗巖，其礦物含量與四海山地區(qū)的略有不同，含少量角閃石。自早期侵入體至晚期侵入體，巖石結(jié)構(gòu)由中粗粒-細粒結(jié)構(gòu)，礦物粒度由粗變細；物質(zhì)成分上總體表現(xiàn)為暗色礦物逐漸減少，淺色礦物逐漸增多的趨勢[22,24]。摩天嶺二長花崗巖零星分布于傲徠山巖漿活動帶中部的寧陽-沂南一帶，侵入于傲徠山花崗巖類和紅門花崗閃長巖類中，出露面積約占魯西早前寒武紀侵入巖面積的1.2%。巖石主要由斜長石（22%～44%）、鉀長石（16%～27%）、石英（25%～51%）組成，少量暗色礦物（黑云母、角閃石、綠簾石，總含量約2%～12%）。自早期侵入體至晚期侵入體，巖石結(jié)構(gòu)由中細粒到細粒，礦物成分上有向富鉀長石方向演化的趨勢[22-23]。四海山花崗巖類為新太古代末期巖漿活動的產(chǎn)物。

2.2 日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖

山東省的區(qū)調(diào)工作者將其劃歸鐵山片麻巖套，主要見于日照嵐山頭、諸城磊石山、膠南鐵山、文登澤頭和威海崮山等地，由兩種類型花崗片麻巖組成，早期為正長花崗質(zhì)片麻巖，晚期為堿性含霓石花崗質(zhì)片麻巖，以后者為主，約占片麻巖套總面積的63%。巖石普遍經(jīng)受了強烈的韌性剪切變形作用，具糜棱結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、變余花崗結(jié)構(gòu)，條痕狀、片麻狀及似層狀構(gòu)造，主要礦物粒徑0.2～4 mm。對片麻巖樣品進行定量礦物統(tǒng)計，投點于正長花崗巖區(qū)和堿長花崗巖區(qū)[25]。投點于正長花崗巖區(qū)的巖石礦物成分為：石英24.25～38.24%，鈉長石（An＜5）15.20～20.59%，鉀長石45.64～53.71%，黑云母＋多硅白云母0.89～4.00%；投點于堿長花崗巖區(qū)的巖石礦物成分為：石英22.50～27.60%，鈉長石（An＜5）13.50～42.91%，鉀長石25.15～50.00%，黑云母＋多硅白云母0～1.06%，霓石＋霓輝石1.00～10.00%，鈉閃石0～0.34%。該片麻巖類以堿性長石含量高，常含霓石、鈉閃石等堿性礦物以及常含榴輝巖包體等特征區(qū)別于蘇魯造山帶新元古代榮成和月季山花崗質(zhì)片麻巖套。單鋯石Pb-Pb 同位素年齡是622.7±22.8 Ma和782.9±13.2 Ma[24]。

2.3 威海石島花崗巖類

石島雜巖體位于蘇魯超高壓變質(zhì)帶的東端（圖1b），侵位于威海地體的新元古代花崗質(zhì)片麻巖中，呈巖株狀產(chǎn)出，巖體展布與NNE向區(qū)域構(gòu)造線展布方向一致。主要巖性由各種結(jié)構(gòu)（細粒、中粒、粗粒及似斑狀結(jié)構(gòu)）的正長巖（分布面積約占石島雜巖體總面積的40%）、石英正長巖和正長花崗巖（約占48%）組成。正長巖和石英正長巖合稱為寧津所正長巖，正長花崗巖屬槎山花崗巖，共同構(gòu)成石島雜巖體，總面積約224 km2。寧津所正長巖中的正長巖面積約占77%。前人對石島雜巖體進行了年代學研究，鋯石U-Pb、SHRIMP年齡及40Ar-39Ar年齡范圍在200～225 Ma[26-32]，認為石島雜巖體主體形成于晚三疊世。

2.4 青島嶗山花崗巖類和日照大店石英正長巖類

嶗山花崗巖類和大店石英正長巖類為同一地質(zhì)時代巖漿活動的產(chǎn)物。嶗山花崗巖類主要分布于魯東南沿海地區(qū)，總面積約1 327 km2。以嶗山巖體出露最全，規(guī)模最大，其次為河山巖體、大珠山巖體、小珠山巖體、龍須島巖體、招虎山巖體及大澤山巖體等。嶗山花崗巖類為二長花崗巖-正長花崗巖-堿長花崗巖系列侵入巖，由酸性-偏堿性-堿性過渡，發(fā)育有不均勻分布的晶洞構(gòu)造。根據(jù)野外觀察到的花崗巖巖體間的穿插關(guān)系，結(jié)合其主要礦物組成，可將嶗山花崗巖類劃分為鈣堿性和堿性兩個巖套，共三種巖石類型。鈣堿性巖套包括二長花崗巖和正長花崗巖，堿性巖套則以含堿性暗色礦物（鈉閃石、霓石）為特征的堿性花崗巖為代表。其中，二長花崗巖分布面積約占總面積的40%，正長花崗巖約占36%，堿長花崗巖中常含有堿性暗色礦物鈉閃石和霓石。大店石英正長巖類分布于日照莒縣一帶，為正長巖-石英正長巖系列侵入巖，少量正長花崗巖，面積約140 km2。主要巖體有大店巖體、白旄巖體、王家野疃巖體、獨單山巖體及老山巖體。石英正長巖由正長石（55.93%～66.84%）、斜長石（13.37%～23.04%）、石英（5.52%～12.03%）組成，少量黑云母和角閃石。據(jù)嶗山花崗巖類的24個同位素年齡測試結(jié)果，統(tǒng)計的同位素年齡范圍是129.92～86.74 Ma，絕大部分年齡集中于115.4～90 Ma[24,33]，指示其形成于早、晚白堊世之間。

3 實驗測試方法

3.1 巖石地球化學測試

巖石主、微量及稀土元素測試分析在國家地質(zhì)實驗測試中心完成，樣品經(jīng)人工粉碎至200目。主量元素采用X射線熒光法（XRF），微量及稀土元素利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測試，儀器分別為X熒光光譜儀Philips PW2404和等離子質(zhì)譜儀ELEMENTI（Finnigan-MAT 有限公司制造），精度優(yōu)于1%和5%。依據(jù)標準為《電感耦合等離子體質(zhì)譜方法通則（DZ/T0223-2001）》。

3.2 鋯石U-Pb年代學測試

鋯石的U-Pb測年均在北京離子探針中心完成。鋯石的U-Pb 年齡利用SHRIMP Ⅱ技術(shù)測定。進行SHRIMP鋯石U-Pb分析前，進行透、反射電子圖像及陰極發(fā)光（CL）圖像分析，以確定鋯石顆粒的晶體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及標定測年點。樣品測試過程中盡量選擇生長環(huán)帶明顯，無包裹體和裂紋的鋯石晶體或避開鋯石中的裂紋和包裹體。每測定3個樣品點，測定一次標準鋯石。詳細的分析原理和流程、儀器工作調(diào)節(jié)和分析方法詳見相關(guān)文獻[34-35]。測試中應用RSES 參考鋯石TEM（417 Ma）進行元素分餾校正，應用標準鋯石91500（1 062.4 Ma）標定樣品的U、Th、Pb含量。普通鉛根據(jù)實測的204Pb進行校正。年齡計算和圖解使用SQUID（1.02）和ISOPLOT程序[36]。

4 分析測試結(jié)果

4.1 巖石地球化學特征

4.1.1 四海山花崗巖類

本次采集的四海山正長花崗巖和摩天嶺二長花崗巖主、微量元素測試結(jié)果列于表1。巖石化學主要特點是：富Fe、貧Mg，TFe2O3為0.97%～3.34%（平均值2.04%），MgO為0.16%～0.92%，TFe2O3/（TFe2O3+MgO）為0.78～0.84，與A型花崗巖具高鐵鎂比值的特征吻合；堿含量高，絕大多數(shù)樣品K2O+Na2O 為9.23%～11.40%，堿度率指數(shù)AR 變化于2.64～4.47之間，表現(xiàn)出偏堿性花崗巖特點。在SiO2-（K2O+Na2O）（TAS）圖解中，分別落入正長巖-石英正長巖-花崗巖區(qū)域（圖2a）；在K2O-SiO2和K2O-Na2O 圖解上，投點于橄欖安粗巖序列（鉀玄巖）區(qū)域（圖2b,d）；在A/NK-A/CNK圖解中，分別落入偏鋁質(zhì)區(qū)域和偏鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)過渡區(qū)（A/CNK=0.87～1.02，圖2c）；在花崗巖Na2O-K2O 分類圖解和Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類圖解上均投點于A型花崗巖區(qū)（圖3a-d）。

巖石稀土總量81.92×10-6～433.07×10-6，在稀土元素球粒隕石標準化圖（圖4a）上，表現(xiàn)出明顯的輕稀土元素（LREE）富集和重稀土元素（HREE）相對虧損，LREE/HREE 比 值 為6.29～15.57，（La/Yb）N=6.64～53.16，多位于25.41～53.16區(qū)間，指示輕、重稀土元素發(fā)生了強烈分異，呈右傾型稀土模式，重稀土分餾較弱；δEu為0.24～0.62，具有明顯負銪異常，顯示了A型花崗巖的普遍特征。

在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），富集大離子親石元素Rb、Th、K，強烈虧損Sr、Ba、Nb、P、Ti、Cr，其Y、Zr、Hf等高場強元素（HFSE）的含量也較高，相對于洋中脊玄武巖上，Sr、P、Ti呈顯著的“V”形谷（圖4b）。

4.1.2 嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖

嵐山頭片麻巖的主、微量元素測試結(jié)果列于表1。巖石化學分析結(jié)果顯示以下特征：①富Si，SiO2含量為71.32%～78.60%（平均值75.67%），屬于酸性巖類的 化 學 組 成 范 疇；富Fe 貧Mg，TFe2O3含 量 為1.02%～3.95%（平均值2.04%），MgO 含量為0.01%～1.00%（平均值0.24%），TFe2O3/（TFe2O3+MgO）含量為0.80～1.00，與A型花崗巖具高鐵鎂比值的特征吻合[1]；②堿含量高，K2O+Na2O 含量介于6.05%～8.59%，Na2O/K2O為0.76～9.61，在TAS圖解（圖2a）中均投入花崗巖范圍。堿度率指數(shù)AR變化于2.40～7.78之間，表現(xiàn)出堿性花崗巖特點，可與國外已報道的其他A型花崗巖類比。巖石的堿鋁指數(shù)（AKI=（Na2O+K2O）/Al2O3）為0.74～1.08，多數(shù)接近和高于Whalen等[1]厘定的A型花崗巖平均值（0.95）；③鋁飽和指數(shù)A/CNK 為0.90～1.11，投點于偏鋁質(zhì)及附近區(qū)域內(nèi)（圖2c）。與同造山花崗巖化學成分平均值比較，嵐山頭片麻巖套SiO2、K2O 含量較高，TiO2、Al2O3、Fe2O3+FeO、MgO、CaO 含量較低。在K2O-SiO2圖解上，樣品點多數(shù)位于高鉀鈣堿性（高鉀）系列區(qū)，少數(shù)位于鈣堿性系列和拉斑玄武系列（圖2b）；在K2O-Na2O圖解上，均落入鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）；與同造山花崗巖相比，較富Si。在花崗巖Na2OK2O分類圖解上，投點于A型和I型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類圖解上大多投點于A型花崗巖區(qū)（圖3b-d）。

圖2 花崗巖的SiO2-（K2O+Na2O）（TAS）圖解（a），K2O-SiO2圖解（b），A/NK-A/CNK圖解（c）和K2O-Na2O圖解（d）Fig.2 Total alkali vs.SiO2（TAS）diagram（a）；SiO2 vs.K2O diagram（b）,A/NK vs.A/CNK diagrams（c）.and K2O vs.Na2O diagram（d）

圖3 花崗巖Na2O-K2O分類圖解（a）和Na2O+K2O、Zr、Nb-10000＊Ga/Al分類圖解（b-d）（底圖據(jù)[1,45]）Fig.3 Na2O vs.K2O and Na2O+K2O、Zr、Nb-10000＊Ga/Al discrimination diagrams for the granite

表1 花崗巖類的全巖主量元素（%）、微量元素（ug/g）和稀土元素（μg/g）化學分析結(jié)果Table 1 Major(wt%),trace(×10-6),and REE analysis of the granites

稀土元素分析結(jié)果（表1）顯示，嵐山頭片麻巖稀土總量變化較大，稀土總量為25.95×10-6～491.02×10-6；表現(xiàn)出明顯的LREE 富集和HREE 相對虧損，LREE/HREE=2.75～21.07，（La/Yb）N=2.34～25.71；輕稀土較重稀土分餾明顯，（La/Sm）N和（Ga/Yb）N值分別為0.90～10.22 和0.64～2.35；銪元素呈現(xiàn)明顯負異常，δEu=0.13～0.96，表明經(jīng)歷了較為顯著的斜長石分離結(jié)晶作用。巖石的球粒隕石標準化曲線呈明顯的右傾“V”字形（圖4a），與典型S型花崗巖常表現(xiàn)出的“海鷗型”稀土配分形式有明顯區(qū)別，而相似于四分組效應A型花崗巖的稀土配分型式。

圖4 花崗巖球粒隕石標準化稀土配分模式圖解（a）和原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖（b）（據(jù)參考文獻[46,47]）Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns（a）and primitive-mantle-normalized trace element spidergrams（b）for the granite

在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），嵐山頭片麻巖顯示了富集大離子親石元素Rb、Th、K、Nd，虧損Sr、P、Ti、Ba、Nb，相對于洋中脊玄武巖，Sr、P、Ti呈顯著的“V”型谷（圖4），指示成巖過程中存在較顯著的斜長石、磷灰石和鈦鐵礦分離結(jié)晶。巖石富Ga，104×Ga/Al值為2.24～4.09，多數(shù)高于whalen等[1]給出的A型花崗巖下限值（2.6），而且Y、Zr、Hf等高場強元素的含量也較高。

4.1.3 石島花崗巖類

前人對石島花崗巖類進行了詳細的巖石學和地球化學特征研究，本文對石島花崗巖類地球化學數(shù)據(jù)進行了收集和進一步研究[32，41-44]，主量元素化學成分中SiO2含量為63.13～72.41%，K2O 含量為4.1～7.82%，K2O/Na2O=0.82～1.81%（多數(shù)大于1），顯示富鉀特征。在TAS圖解上，投影在二長巖、正長巖和花崗巖區(qū)，且位于堿性巖系列區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解上，投點于橄欖安粗巖（鉀玄巖）系列區(qū)和高鉀鈣堿性系列區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，石島石英正長巖樣品落入偏鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)過渡區(qū)域（圖2c）；在K2O-Na2O 圖解上，投入鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）。在Na2O-K2O圖解上，投點于A型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al 分類圖解上均投點于A型花崗巖區(qū)（圖3b-d）。顯示的地球化學特征與Eby[8]所定義的A型花崗巖類似，表現(xiàn)為貧水，堿性特征。

稀土元素特征顯示LREE 和LILE 富集，虧損HFSE，顯著的Eu負異常。虧損Ti、Ba和Sr顯示石英正長巖是經(jīng)過了高度分異的巖石。微量元素具有Nb、Ta和Ti的負異常和Pb的正異常[32，41-42]。

4.1.4 大店石英正長巖類和嶗山花崗巖類

大店石英正長巖類的主、微量元素測試結(jié)果列于表1。巖石地球化學成分在（K2O+Na2O）-SiO2（TAS）圖解上，投點于正長巖和花崗巖區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解中，投點于橄欖安粗巖（鉀玄巖）系列區(qū)和高鉀鈣堿性巖區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，多投在偏鋁質(zhì)和過鋁質(zhì)過渡區(qū)（圖2c）；在K2O-Na2O圖解中，投點于鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）；在Na2O-K2O圖解中，投點于A 型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al 分類圖解上多數(shù)投點于A型花崗巖區(qū)（圖3b）。巖石地球化學成分特征表現(xiàn)為貧鈣（CaO 為0.37%～1.31%）、富堿（K2O+Na2O為9.16%～11.99%）的特點。

稀土元素地球化學總體特征表現(xiàn)為：稀土總量較高，輕稀土分餾明顯，重稀土分餾較弱，具有負銪異常（圖4a）。在稀土元素球粒隕石標準化圖上，巖石稀土元素總量為146.95×10-6～404.01×10-6，表現(xiàn)出明顯的LREE 富集和HREE 相對虧損，LREE/HREE比值為17.91～30.44，呈LREE 高度富集的模式（圖4a）；（La/Yb）N=23.58～32.81，指示輕、重稀土元素發(fā)生了強烈分異；δEu為0.34～0.84，顯示出明顯的銪負異常，顯示了A型花崗巖的普遍特征。

在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），微量元素顯示了富集大離子親石元素Rb、Th、K，虧損Sr、Ba、P、Ti、Cr，其Y、Zr、Hf 等高場強元素的含量較高。在相對于洋中脊玄武巖標準化的蛛網(wǎng)圖上，Sr、Ba、P、Ti呈顯著的“V”型谷（圖4b），指示成巖過程中存在較顯著的斜長石、磷灰石和鈦鐵礦分離結(jié)晶。

前人測試的嶗山花崗巖類相關(guān)數(shù)據(jù)[33，40]顯示，SiO2含 量 為64.79～77.88%，K2O 含 量 為0.95～3.74%，主要介于3.74～3.74%。K2O/Na2O=0.87～1.29%，多數(shù)大于1，具有富鉀特征。嶗山花崗巖類主元素化學成分，在TAS圖解上多數(shù)投點于花崗巖區(qū)，少數(shù)在石英正長巖區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解中，多投點于高鉀鈣堿性系列區(qū)的右側(cè)和橄欖安粗巖系列（鉀玄巖）區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，多投在偏鋁質(zhì)和過鋁質(zhì)過渡區(qū)（圖2c）；在K2O-Na2O圖解中（圖2d），投點于鉀玄巖系列區(qū)；在Na2O-K2O圖解上投點于A型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類圖解上多數(shù)投點于I-A型花崗巖過渡區(qū)（圖3b）。巖石地球化學成分表現(xiàn)為高硅（SiO2為64.79～77.88%）、富堿（K2O+Na2O為5.71～10.15%）、貧鈣（CaO為0.37～4.57%，多數(shù)小于1%）、低鎂（MgO為0.14～2.34%，多數(shù)小于1%）的A型花崗巖特點。

嶗山花崗巖類堿性巖套中的堿性花崗巖，其大離子親石元素和高場強元素Ga、Nb、Hf、Zr、Y及Ga/Al比值等明顯高于鈣堿性巖套巖石，而同國內(nèi)外其它A型花崗巖成分相當。嶗山正長花崗巖和堿性花崗巖的微量元素曲線均與碰撞后花崗巖相似[48]，反映其在相對寧靜的造山后環(huán)境下形成。

嶗山花崗巖類稀土元素總量較高，LREE分餾明顯，HREE分餾較弱，反映在稀土元素分布形式上，由LREE 相對平滑的右傾斜線，變化為銪虧損強烈、HREE平緩的右傾“V”型（圖4b），顯示了A型花崗巖的普遍特征[40]。

4.2 鋯石U-Pb年代學測試結(jié)果

對四海山正長花崗巖樣品進行鋯石SHRIMP同位素年齡分析，測試結(jié)果見表2，樣品鋯石多數(shù)為自形-半自形，晶形較完整，表面干凈光滑。多數(shù)CL圖像顯示內(nèi)部振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，且具有較高Th/U比值（0.56～0.92，表2），具備巖漿結(jié)晶鋯石特征。

四海山正長花崗巖樣品的10個分析點均投在諧和線上（圖5），諧和度較高，說明原鋯石形成后未遭受熱事件改造而導致鉛丟失，可以代表鋯石結(jié)晶年齡。因獲取到的均為新太古代年齡，因此采用207Pb/206Pb的年齡值進行計算，年齡范圍2 507±20 Ma～2 553±14 Ma（表2），加權(quán)平均年齡值為2 533±8 Ma（MSWD=0.73）（圖5），代表了巖漿侵位年齡，屬新太古代晚期。

表2 四海山正長花崗巖鋯石U-Pb同位素數(shù)據(jù)Table 2 U-Pb isotope data of zircon from the Sihaishan syenogranite

5 討論

5.1 巖石成因及構(gòu)造環(huán)境

大量研究表明，花崗巖成因類型不僅反映了巖漿源區(qū)性質(zhì)，而且還是巖漿形成構(gòu)造環(huán)境的一種判別標志[9,49-50]。A型花崗巖被普遍認為是伸展環(huán)境的重要巖石學標志，但其伸展環(huán)境、規(guī)模、深度等差異往往會導致A 型花崗巖具有不同的特征[51]。因此，Eby等[9]進一步將A型花崗巖劃分為A1和A2兩種類型，其中A1型花崗巖代表幔源熔體分離結(jié)晶成因巖石，主要形成于非造山環(huán)境（大陸裂谷或板內(nèi)拉伸）；A2型花崗巖代表地殼部分熔融成因巖石，主要形成于造山后環(huán)境[52]。目前國內(nèi)外學者對A型花崗巖成因模式主要有以下幾種認識：①幔源玄武質(zhì)巖漿或堿性巖漿的結(jié)晶分異[53]；②殼-幔混合成因[54]；③富F/Cl麻粒巖相下地殼的低程度部分熔融[45]；④硅鋁質(zhì)中-上地殼的部分熔融[55]。

四海山花崗巖類的地球化學特征組顯示為A型花崗巖。在Rb/Nb-Y/Nb 圖解和Nb-Y-3Ga圖解（圖6）中投點于A1與A2型花崗巖之間或A2型花崗巖邊緣。巖石中暗色礦物含少量黑云母，不含霓石、鈉閃石等堿性暗色礦物，具有鋁質(zhì)A型花崗巖的特點（A2型花崗巖），因此認為四海山花崗巖類屬A2型花崗巖。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，投點于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)（圖7a-c），顯示了“弧”巖漿作用的地球化學信息。在R1-R2圖解中落入造山晚期區(qū)域（圖7d）。該類花崗巖與Eby[9]定義的A2型花崗巖相似，一般認為這種花崗巖是與陸-陸碰撞或島弧巖漿作用有關(guān)的花崗巖，形成于造山后期巖石圈拉張減薄環(huán)境，與地幔物質(zhì)的上涌底侵作用密切相關(guān)。

嵐山頭片麻巖顯示了典型A型花崗巖地球化學特征。利用Whalen等[1]提出的以Ga/Al值為基礎(chǔ)的多種圖解進行判斷，樣品點多數(shù)投在A型花崗巖區(qū)（圖3）。嵐山頭片麻巖早期巖體與晚期巖體在巖石學、礦物學和巖石化學成分上有明顯差異。早期巖體為正長花崗質(zhì)片麻巖，暗色礦物為普通的黑云母和白云母；晚期巖體為堿性含霓石花崗質(zhì)片麻巖，以發(fā)育霓石、鈉閃石等堿性暗色礦物為標志。在主量元素上，早期巖體富鋁，接近于鋁質(zhì)A型花崗巖（A2型）；晚期巖體富堿，為堿性A型花崗巖（A1型）。薛懷民等[57]對膠東東部地區(qū)堿性A型花崗巖研究認為，其成因可以用I型花崗質(zhì)巖漿形成后，脫水的紫蘇輝石質(zhì)殘留下地殼在溫度大于900℃、與俯沖有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境下發(fā)生部分熔融的模型解釋。將花崗質(zhì)片麻巖投影在Rb/Nb-Y/Nb圖解和Nb-Y-3Ga三角投影圖上（圖6），樣品多數(shù)落在A2區(qū)，少量落在A1區(qū)。在構(gòu)造環(huán)境判別圖解中（圖7a-c），樣品投點集中于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)和火山弧花崗巖區(qū)；在R1-R2圖解中（圖7d），多數(shù)樣品投點于造山期后花崗巖附近。A1型花崗巖的出現(xiàn)，說明嵐山頭片麻巖具有形成于非造山環(huán)境特點。

前人對石島花崗巖類進行了深入研究[41]，地球化學成分指示，其物質(zhì)來源于富集巖石圈地幔源區(qū)，由于不同階段熔融并經(jīng)歷不同程度結(jié)晶分異和下地殼同化混染導致形成不同成分的侵入巖。在有關(guān)地球化學成分分類圖解中，樣品點投在A型花崗巖區(qū)（圖3）；在Rb/Nb-Y/Nb圖解上多投入A1型花崗巖區(qū)，但靠近A2型花崗巖區(qū)（圖6a），而在Nb-Y-3Ga三角投影圖上則多投入A2型花崗巖區(qū)，少量投入A1型花崗巖區(qū)（圖6b）。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，多投點于板內(nèi)花崗巖區(qū)，少量投入火山弧花崗巖區(qū)（圖7a-c）。在R1-R2圖解中落入造山晚期區(qū)域（圖7d），說明石島花崗巖類形成于造山晚期構(gòu)造環(huán)境，可能是由于揚子與華北板塊碰撞后，受交代的、難熔巖石圈地幔部分熔融所造成，屬后造山花崗巖類，巖漿來源于沒有新的地幔物質(zhì)加入的富集巖石圈地幔源區(qū)[22]。

圖6 花崗巖類Rb/Nb-Y/Nb圖解（a）和Nb-Y-3Ga分類圖解（b）Fig.6 Rb/Nb-Y/Nb diagram(a)and Nb-Y-3Ga diagram(b)of granites

圖7 花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解（底圖據(jù)[56]）Fig.7 Discriminant diagram of granite tectonic environment(base diagram referenced[56])

大店石英正長巖類顯示了A型花崗巖地球化學特征，在花崗巖的成因判別圖解中，分別多投點于A型花崗巖區(qū)（圖3）和A1與A2型花崗巖區(qū)之間（圖6），巖石、礦物組成特點具有鋁質(zhì)A型花崗巖特征。因此認為，大店石英正長巖類屬A2型花崗巖，巖石形成于拉張環(huán)境。嶗山花崗巖類具A型花崗巖的典型地球化學特征，在Rb/Nb-Y/Nb 圖解和Nb-Y-3Ga三角投影圖上（圖6）,樣品在A1-A2區(qū)均有分布。巖石礦物組成顯示，嶗山花崗巖類早期單元為以正長花崗巖為主的A2型花崗巖，晚期單元為以堿性礦物為標志的A1型花崗巖。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，多投點于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)和火山弧區(qū)（圖7a-c），顯示了“弧”巖漿作用的地球化學信息。在R1-R2圖解中落入造山晚期-同碰撞期-造山期后區(qū)域（圖7d）。據(jù)前人研究成果[24,40]，嶗山花崗巖類屬正常類型δ18O花崗巖類；鈣堿性巖套二長花崗巖和正長花崗巖類的87Sr/86Sr值為0.706 7～0.708 3，與玄武巖源區(qū)巖漿巖相似，也與蘇魯?shù)貐^(qū)變質(zhì)基底的鍶初始值（0.706 7～0.707 2）類似；堿性花崗巖的ISr值則偏高，為0.712 9～0.714 6，可能與巖漿期后較強的水巖作用或地殼物質(zhì)的混染有關(guān)；εNd（t）=-18.4～-15.5，略低于變質(zhì)圍巖-蘇魯超高壓帶中鎂鐵質(zhì)巖石的εNd（t）值（-18.4～-15.5），指示嶗山花崗巖類可能起源于下地殼古老基底巖石。嶗山花崗巖類與其他地區(qū)A型花崗巖相比，顯示了富集地幔趨勢，且與基底巖石有明顯的淵源關(guān)系。同位素地球化學特征表明，嶗山花崗巖類既具有明顯的殼源來源特點，又有幔源影響的信息。地質(zhì)產(chǎn)狀分析表明，嶗山花崗巖類與偉德山花崗巖類緊密伴生，形成I-A型復合花崗巖體。綜合認為，在地幔巖漿侵位通過殼、幔巖漿混合作用形成偉德山花崗巖類的過程中，下地殼古老基底巖石重熔，產(chǎn)生SiO2飽和的嶗山花崗巖類。嶗山花崗巖類晚期單元中的A1型花崗巖，指示其形成于非造山環(huán)境。

5.2 巖漿活動時代及其構(gòu)造意義

5.2.1 四海山花崗巖類與早前寒武紀基底克拉通化

本文測試的四海山花崗巖的同位素年齡是2 533±8 Ma，指示其形成于新太古代末。在魯西地塊，與四海山花崗巖類形成時代接近的新太古代晚期花崗巖類侵入巖還包括：同位素年齡為2 557～2 514 Ma的嶧山花崗巖序列和2 530～2 503 Ma 的傲徠山花崗巖序列[58]。嶧山花崗巖類為石英閃長巖-英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖巖石組合，屬TTG花崗巖類，顯示了奧長花崗巖系地球化學特征[22]。傲徠山花崗巖類是魯西分布最廣的前寒武紀侵入巖，由多種不同結(jié)構(gòu)和礦物含量的二長花崗巖組成，具有鈣堿性巖系地球化學特征[22]。大量的野外填圖表明，四海山花崗巖類侵入傲徠山花崗巖類和嶧山花崗巖類。說明四海山花崗巖類是魯西新太古代構(gòu)造巖漿活動末期的產(chǎn)物。新太古代之后，直到晚中生代，魯西再無大規(guī)模的巖漿活動。四海山花崗巖類與傲徠山花崗巖類和嶧山花崗巖類在時間和空間上相互交叉，說明三者具有連續(xù)演化關(guān)系。地球化學特征指示，魯西新太古代巖漿活動由奧長花崗巖系、鈣堿性巖系向鉀玄巖系演化[22]。四海山花崗巖類是山東境內(nèi)最早期的A型花崗巖，這種花崗巖是大陸克拉通化及地殼分異的重要事件，它的出現(xiàn)標志著新太古代魯西地殼已經(jīng)演化為類似于現(xiàn)代大陸的成熟剛性地殼，也是華北克拉通東部基底初步完成克拉通化的重要標志。

5.2.2 嵐山頭片麻巖與蘇魯造山帶新元古代巖漿活動

前人測試的嵐山頭片麻巖的單鋯石Pb-Pb同位素年齡為622.7±22.8 Ma和782.9±12.2 Ma，鋯石LAICP-MS U-Pb年齡為772±26 Ma[59,60]。對與嵐山頭片麻巖相似的江蘇東海片麻狀堿性花崗巖的LA-ICPMS鋯石U-Pb定年結(jié)果表明,巖石形成于770 Ma左右[61]?？梢?，嵐山頭片麻巖形成于新元古代末。

新元古代花崗片麻巖是蘇魯造山帶的主要地質(zhì)組成單元，也是山東省繼中-新太古代之后的又一次大規(guī)模巖漿活動。山東省區(qū)域地質(zhì)工作者將其劃分為三種類型：①榮成片麻巖套，以二長花崗質(zhì)片麻巖為主，少量花崗閃長質(zhì)片麻巖、石英二長閃長質(zhì)片麻巖和英云閃長質(zhì)片麻巖，是蘇魯超高壓變質(zhì)帶中分布最廣的花崗質(zhì)片麻巖，具S型花崗巖特點[22]，同位素年齡范圍為798～772 Ma[58]；②月季山片麻巖套，以含角閃二長花崗質(zhì)片麻巖為主，少量含角閃二長質(zhì)片麻巖、黑云石英二長質(zhì)片麻巖及花崗閃長質(zhì)片麻巖，具有I 型花崗巖特點[22]，同位素年齡范圍為862～723 Ma[58]；③鐵山片麻巖套（包括嵐山頭片麻巖），早期為堿長片麻巖類，包括中細粒正長花崗質(zhì)片麻巖、中粒正長花崗質(zhì)片麻巖和中粗粒正長花崗質(zhì)片麻巖，晚期為堿性花崗質(zhì)片麻巖類，包括中粒含霓石花崗質(zhì)片麻巖、中細粒含霓石花崗質(zhì)片麻巖和中粒含霓輝花崗質(zhì)片麻巖，為A型花崗巖。野外調(diào)查證實，嵐山頭片麻巖侵入榮成和月季山片麻巖套，嵐山頭片麻巖為蘇魯造山帶大規(guī)模巖漿活動末期的產(chǎn)物。嵐山頭片麻巖之后至三疊紀之前的整個古生代期間，魯東地區(qū)為構(gòu)造穩(wěn)定階段，沒有發(fā)生新的巖漿活動。蘇魯造山帶三種類型花崗質(zhì)片麻巖的同位素年齡數(shù)值和區(qū)域分布相互重疊，指示他們?yōu)橥粯?gòu)造階段產(chǎn)物，巖石成因經(jīng)歷了由S型、I型向A型的演化。嵐山頭A型花崗質(zhì)片麻巖類的出現(xiàn)標志著強烈的拉張構(gòu)造環(huán)境。

5.2.3 石島花崗巖類與蘇魯造山帶三疊紀碰撞造山作用

前人測試的石島花崗巖類的同位素年齡為227～200.6 Ma[22]，形成于三疊紀末期。石島花崗巖類侵入到蘇魯造山帶的超高壓變質(zhì)巖中，指示其形成于超高壓變質(zhì)時代之后。前人對蘇魯造山帶中的榴輝巖進行了很多同位素年齡測試，測試結(jié)果如228～221 Ma（Sm-Nd 法）[62-63]、217.1±8.7 Ma（U-Pb法）[64]、228±29 Ma（鋯石SHRIMP 法）[65]；劉福來等[66-67]采用SHRIMP法測得超高壓片麻巖中含柯石英微區(qū)的鋯石及鋯石邊部的同位素年齡為242～209 Ma 及230～202 Ma，認為242～224Ma 是超高壓變質(zhì)年齡，229～202 Ma 是超高壓變質(zhì)巖的退變質(zhì)年齡?？梢娛瘝u花崗巖類的形成時代與超高壓變質(zhì)巖的退變質(zhì)年齡或超高壓變質(zhì)巖的折返時代一致。前人研究認為，石島雜巖體是與揚子和華北大陸板塊俯沖過程中板片斷離作用有關(guān)的同造山（同折返）侵入巖[30,41]及后造山侵入巖[32]。鑒于超高壓變質(zhì)巖退變質(zhì)階段的變質(zhì)程度為角閃巖相，因此認為，石島花崗巖類是超高壓變質(zhì)巖折返到角閃巖相溫壓條件下，富集巖石圈地幔部分熔融并經(jīng)歷不同程度結(jié)晶分異和下地殼同化混染的產(chǎn)物。石島A型花崗巖的產(chǎn)生標志著蘇魯造山帶強烈的碰撞造山和超高壓變質(zhì)巖構(gòu)造折返過程的基本結(jié)束，也標志著山東地區(qū)由華北-揚子構(gòu)造體系向歐亞-太平洋構(gòu)造體系的轉(zhuǎn)折。

5.2.4 嶗山花崗巖類與華北克拉通破壞

前人測試的嶗山花崗巖類的同位素年齡是121～104 Ma[68-72]，指示其形成于早白堊世。魯東地區(qū)侏羅—白堊紀花崗巖類侵入巖非常發(fā)育，主要包括玲瓏、郭家?guī)X、偉德山和嶗山四種類型，其同位素年齡分別為164～140 Ma、130～125 Ma、126～108 Ma和121～104 Ma[68-95]。玲瓏型花崗巖類為二長花崗巖系列侵入巖，具殼源S型花崗巖和埃達克巖地球化學特征；郭家?guī)X型花崗巖類為二長閃長巖-石英二長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖系列侵入巖，具殼?；旌显碔型花崗巖和埃達克巖地球化學特征；偉德山花崗巖類為閃長巖-石英二長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖系列侵入巖，具殼?；旌显碔型花崗巖和弧花崗巖地球化學特征[33]；嶗山花崗巖類為A型花崗巖。四種花崗巖類的巖石化學成分由高鉀鈣堿性系列向橄欖安粗巖系列演化，微量元素由高Ba、Sr花崗巖向低Ba、Sr花崗巖演化，稀土元素由無或弱正銪異常向顯著負銪異常演化，巖漿巖成因由S型向I型、A型演化[22，33，96-97]。晚中生代巖漿活動是山東地區(qū)第三次大規(guī)模的巖漿活動，除了大量花崗巖類外，還發(fā)育較多白堊紀火山巖。嶗山A型花崗巖類的出現(xiàn)標志著大規(guī)模巖漿活動的結(jié)束，此后山東地區(qū)再無明顯的花崗巖類巖漿活動，在晚白堊世和新生代主要出現(xiàn)基性火山活動。

魯東位于華北克拉通的東南邊緣，侏羅-白堊紀強烈的巖漿活動是克拉通破壞的標志。華北克拉通在古元古代晚期形成后，直到早中生代保持其基本穩(wěn)定的特征。晚中生代古太平洋板塊俯沖以及蒙古-鄂霍次克海的閉合導致克拉通動力學體制發(fā)生重大轉(zhuǎn)折，使得華北克拉通發(fā)生破壞，并在約125 Ma達到峰期[98]。早白堊世伸展構(gòu)造是華北克拉通破壞的重要表現(xiàn)，產(chǎn)生了廣泛的變質(zhì)核雜巖、拆離斷層和斷陷盆地等，在魯東地區(qū)顯現(xiàn)為膠萊盆地、玲瓏變質(zhì)核雜巖等[99]。A型花崗巖形成于地殼伸展減薄構(gòu)造背景下的拉張環(huán)境，是克拉通破壞的結(jié)果。嶗山花崗巖類的同位素年齡接近于華北克拉通破壞的峰期時間，是克拉通破壞峰期后的重要標志。

5.3 山東省主要構(gòu)造巖漿活動帶及其演化

多重地球動力學背景，導致了山東省大地構(gòu)造演化的復雜歷程。四期A型花崗巖類成為揭示山東陸殼演化的標志性地質(zhì)體，其時空分布指示了山東地區(qū)三條最重要的構(gòu)造巖漿活動帶和四個關(guān)鍵的大地構(gòu)造演化階段。

5.3.1 魯西構(gòu)造巖漿活動帶—新太古代成熟陸殼形成階段

魯西構(gòu)造巖漿活動帶是魯西早前寒武紀結(jié)晶基底的最主要組成物質(zhì)，與華北克拉通東部結(jié)晶基底巖系具有廣泛的一致性。TTG質(zhì)花崗巖是新太古代分布最為廣泛的基底變質(zhì)巖系，其形成和演化與太古宙構(gòu)造環(huán)境的演化密切相關(guān)。一般認為，太古宙花崗巖類主要由T1T2G1（G1-花崗閃長巖）構(gòu)成，代表初始陸殼形成，古元古代開始才有大量的花崗巖類（G1和G2，G2花崗巖）形成，代表成熟陸殼[100，101]。魯西結(jié)晶基底巖系主要由新太古代花崗巖類組成，是一條大規(guī)模的新太古代構(gòu)造巖漿活動帶。其新太古代早期至晚期早階段的花崗巖均為T1T2G1組合（泰山花崗巖、新甫山花崗巖和嶧山花崗巖），并且新太古代早期和中期有較多基性巖和超基性巖，至新太古代晚期的中晚階段出現(xiàn)大面積的二長花崗巖組合（G2，傲徠山花崗巖），新太古代末期則出現(xiàn)A型花崗巖（四海山花崗巖類）。這種巖漿序列特征表明，新太古代早期為初始的不成熟陸殼組成，至新太古代晚期開始向成熟陸殼轉(zhuǎn)化，為半成熟陸殼組成[21,22]。指示了從不成熟洋內(nèi)島弧向半成熟的大陸化島弧轉(zhuǎn)化，及從初始的玄武質(zhì)地殼轉(zhuǎn)化為半成熟的大陸化地殼的演化過程。

新太古代是華北克拉通基底東部陸塊和西部陸塊兩個微大陸尺度的陸核構(gòu)造拼合形成華北克拉通時期。該時期魯西地區(qū)發(fā)生了強烈的造山作用，發(fā)育了大量代表活動構(gòu)造環(huán)境的花崗巖類，經(jīng)歷了陸—陸和弧—陸碰撞階段、碰撞后拉張階段及碰撞后旋轉(zhuǎn)等演化階段[21,22]。四海山花崗巖類為造山后伸展背景下殼幔相互作用形成的A型花崗巖，是新太古代魯西地殼演化為類似于現(xiàn)代大陸的成熟剛性地殼的標志。

5.3.2 蘇魯構(gòu)造巖漿活動帶—新元古代構(gòu)造裂解階段和三疊紀大陸碰撞階段

蘇魯造山帶是一條位于揚子板塊與華北板塊之間的以新元古代構(gòu)造巖漿活動為主疊加了三疊紀超高壓變質(zhì)作用的復雜構(gòu)造巖漿活動帶。新元古代的花崗質(zhì)片麻巖形成了較完整的花崗巖類巖漿演化序列：新元古代早期出現(xiàn)少量TTG花崗巖類（榮成片麻巖套的早期單元），新元古代早中期以大致同時出現(xiàn)S 型和I 型花崗巖類（榮成和月季山片麻巖套）為特征，嵐山頭A1型花崗巖的出現(xiàn)標志著地殼處于非造山拉張環(huán)境及構(gòu)造巖漿活動過程的結(jié)束。這一巖漿演化序列被認為是與Rodinia超大陸裂解事件有關(guān)的產(chǎn)物[102，103]。嵐山頭堿性花崗質(zhì)片麻巖的準確厘定，為深化認識蘇魯造山帶在新元古代的構(gòu)造裂解過程提供了重要巖石學證據(jù)。

蘇魯造山帶中以榴輝巖為代表的超高壓變質(zhì)巖的存在，指示該帶在中-晚三疊世經(jīng)歷了華北與揚子陸殼的大陸深俯沖、陸塊碰撞和超高壓變質(zhì)巖快速折返過程。晚三疊世末石島A型花崗巖類的出現(xiàn)，指示蘇魯碰撞造山帶強烈碰撞造山過程已經(jīng)結(jié)束，處于后造山拉張階段[104]。

5.3.3 魯東構(gòu)造巖漿活動帶—晚中生代克拉通破壞階段

華北與揚子板塊于三疊紀拼合后，山東的膠北地塊與蘇魯造山帶進入了共同演化階段，一并經(jīng)歷了與華北克拉通破壞有關(guān)的燕山期強烈的構(gòu)造巖漿活動。華北克拉通破壞主要發(fā)生于晚中生代，表現(xiàn)為強烈的巖石圈減薄，構(gòu)造巖漿活動非?；钴S。在山東省則發(fā)育了與巖石圈減薄有關(guān)的大規(guī)模巖漿作用、大范圍盆地斷陷、高強度金成礦爆發(fā)、高速度地殼隆升和多式樣脆性斷裂切割等地質(zhì)構(gòu)造事件。在華北克拉通破壞的高峰期白堊紀時，山東省發(fā)育有與古太平洋板塊俯沖有關(guān)的具弧后拉張性質(zhì)活動大陸邊緣特點的火成巖組合。其中，早白堊世巖漿活動廣泛而強烈，是山東境內(nèi)最為強烈的巖漿活動期，且魯西與魯東巖漿活動的特點有明顯差異，魯東侵入巖規(guī)模大、侵位深度深、鉀質(zhì)含量高。晚白堊世巖漿活動迅速減弱，僅在膠萊盆地中出現(xiàn)少量來源于新生虧損巖石圈地幔的堿性玄武巖。魯東早白堊世A型花崗巖（嶗山花崗巖類）規(guī)模大，早期為鋁質(zhì)A2型，晚期出現(xiàn)強堿性的A1型花崗巖，是華北克拉通破壞峰期后的產(chǎn)物，其后進入熱衰減時期，出現(xiàn)以堿性玄武巖為代表的晚白堊世和新生代巖漿活動[22，63]。

6 結(jié)論

山東省的四期A型花崗巖中，四海山花崗巖類為A2型花崗巖，嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖早期為A2型花崗巖、晚期為A1型花崗巖，石島花崗巖類為A2型花崗巖，嶗山花崗巖類由早期A2型和晚期A1型花崗巖組成。

四期A花崗巖形成于不同的地質(zhì)時代，它們及同期的鈣堿性花崗巖類共同揭示了山東省四個大地構(gòu)造階段的關(guān)鍵構(gòu)造演化過程。四海山花崗巖類同位素年齡為2 533±8 Ma，屬太古宙微陸塊陸-陸或弧-陸碰撞的后造山拉張環(huán)境花崗巖類，其與相關(guān)的TTG花崗巖類共同揭示了魯西新太古代成熟陸殼的形成過程，是山東地區(qū)和華北克拉通東部基底初步完成克拉通化的重要標志。嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖形成于新元古代末，為非造山拉張環(huán)境的花崗質(zhì)片麻巖，其與相關(guān)的鈣堿性花崗巖類共同指示了與Rodinia超大陸裂解事件有關(guān)的地殼拉張過程；石島花崗巖類形成于晚三疊世，屬揚子板塊與華北板塊陸—陸碰撞的后造山拉張環(huán)境花崗巖類，標志著蘇魯造山帶強烈碰撞造山和超高壓變質(zhì)巖構(gòu)造折返過程的基本結(jié)束。嶗山花崗巖類形成于早白堊世晚期，為非造山拉張環(huán)境的花崗巖類，其與相關(guān)的鈣堿性花崗巖共同揭示了晚中生代克拉通破壞的演化過程，是華北克拉通破壞峰期后的重要標志。

致謝：感謝中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心王惠初研究員邀請撰寫此文。感謝兩位匿名評審專家提供了寶貴的修改意見和建議!